(57)【要約】【課題】側面電極の剛性を低減させてチップ基板に大きな応力が作用しないようにすることによって不良発生を防止可能としたチップ型電子部品を提供する。【解決手段】側面に側面電極を形成したチップ基板からなるチップ型電子部品において、側面電極は、第１の電極層と、この第１の電極層よりも多孔質とした第２の電極層の２層構造とする。特に、第１の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０vol％以下とした電極ペーストを用いて形成し、第２の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０〜３０vol％とした電極ペーストを用いて形成する。【選択図】図１
2007073882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に側面電極を形成したチップ基板からなるチップ型電子部品において、
前記側面電極は、下層側に設けた第１の電極層と、この第１の電極層よりも多孔質として上層側に設けた第２の電極層の２層構造としたことを特徴とするチップ型電子部品。
【請求項２】
前記第１の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０vol％以下とした電極ペーストを用いて形成し、
前記第２の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０〜３０vol％とした電極ペーストを用いて形成したことを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型電子部品に関するものであり、特に電極部の構造に特徴を有するチップ型電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップ型電子部品では、矩形形状としたアルミナセラミックス基板からなるチップ基板を基体としており、このチップ基板の１組の対向する面にそれぞれ側面電極を形成し、この側面電極部分を外部接続端子として用いている。
【０００３】
側面電極は、通常、金属粉末と、ガラスフリットと、バインダーと呼ばれる有機溶剤と、微量の添加物とを混合して形成した液体状の電極ペーストをチップ基板の側面電極形成部分に塗布し、その後、チップ基板を焼成炉に通すことにより金属粉末を焼結させて形成している。
【０００４】
金属粉末としては、銅あるいは銀が用いられることが多く、図２に示すように、チップ基板100の両側に側面電極200を形成した後、この側面電極200上にめっき処理によってニッケルめっき被膜300、半田めっき被膜400を形成して、外部電極端子を構成している。なお、半田めっき被膜400の換わりにスズめっき被膜が用いられる場合もある。
【０００５】
図２のチップ基板100は、チップ型コンデンサの場合を示しており、内部電極となる電極ペーストが塗布されたセラミックスグリーンシートを複数積層して焼結することにより形成しており、図２中、500は内部電極である。
【０００６】
このようなチップ型電子部品において、図２に示したチップ型コンデンサの場合には、積層されたセラミックスグリーンシートを焼結させて内部電極500を備えたチップ基板100を形成し、このチップ基板100の側面に設けた側面電極200にめっき被膜を形成しているため、めっき処理中に内部電極500に水素吸着が生じるおそれがあるので、側面電極200を２層構造とし、特に、側面電極200をできるだけ厚く形成することによって水素吸着を抑制することも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０９−００７８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水素吸着を防止するために側面電極を厚く形成した場合には、側面電極の剛性がさらに高まることとなり、高剛性の側面電極を備えたチップ基板からなるチップ型電子部品を、側面電極部分に設けた半田またはスズを介して実装基板に実装した際には、実装基板の撓み、あるいは実装基板の振動の影響が高剛性の側面電極を介してチップ基板に直接的に作用することとなり、チップ基板に大きな応力が作用してクラックなどの破損が生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明者らはこのような現状に鑑み、側面電極の剛性を低減させてチップ基板に大きな応力が作用しないようにすることによってチップ型電子部品の不良発生を防止すべく救急開発を行って、本発明を成すに至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のチップ型電子部品では、側面に側面電極を形成したチップ基板からなるチップ型電子部品において、側面電極は、下層側に設けた第１の電極層と、この第１の電極層よりも多孔質として上層側に設けた第２の電極層の２層構造とした。
【００１０】
さらに、第１の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０vol％以下とした電極ペーストを用いて形成し、第２の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０〜３０vol％とした電極ペーストを用いて形成したことにも特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、側面に側面電極を形成したチップ基板からなるチップ型電子部品において、側面電極は、下層側に設けた第１の電極層と、この第１の電極層よりも多孔質として上層側に設けた第２の電極層の２層構造としたことによって、多孔質となっている第２の電極層が緩衝層として機能することにより、チップ基板に大きな応力が作用することを抑制できるので、チップ型電子部品においてクラックなどの撓みに起因した不良が生じることを抑制できる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のチップ型電子部品において、第１の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０vol％以下とした電極ペーストを用いて形成し、第２の電極層は、ガラスフリットの配合量を１０〜３０vol％とした電極ペーストを用いて形成したことによって、第２の電極層を緩衝層として機能させながら、十分な耐湿性及び長期信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のチップ型電子部品では、側面に側面電極が形成されたチップ基板を基体としたチップ型電子部品であって、側面電極を第１の電極層と第２の電極層の２層構造としているものであり、特に、第２の電極層は第１の電極層の上層側に設けるとともに、第１の電極層よりも多孔質としているものである。
【００１４】
このように、多孔質層とした第２の電極層を第１の電極層の上層側に設けることにより、この第２の電極層を緩衝層として機能させることができる。
【００１５】
したがって、チップ型電子部品を実装基板に実装した場合において、実装基板に撓みが生じた際には、この撓みの影響を第２の電極層で緩和させることができ、チップ基板にクラックなどの破損が生じることを抑止できる。
【００１６】
しかも、側面電極部分の厚みは第２の電極層の厚みによって調整することにより、第２の電極層による応力緩和機能と、耐湿性及び密着性などをバランスさせることができる。
【００１７】
本発明のチップ型電子部品は、図１に模式的に示したチップ型コンデンサに限定されるものではなく、チップ型抵抗器、またはチップ型インダクタ、若しくはこれらを複合させたいわゆるネットワーク電子部品などのように、基体となっているチップ基板の側面に側面電極が形成されるものであれば何れにも適用可能である。
【００１８】
図１に模式的に示した、チップ型コンデンサを用いて本発明の実施形態をさらに詳説する。このチップ型コンデンサは、内部電極となる電極ペーストを所定形状に塗布したセラミックスグリーンシートを複数積層して積層体を形成し、この積層体を焼成することによって形成したチップ基板10を基体としており、このチップ基板10の内部には誘電体12を介して平板状となった内部電極11を積層してコンデンサを構成している。
【００１９】
内部電極11は一端をチップ基板10から露出させており、この内部電極11が露出した露出面13に側面電極14を形成している。
【００２０】
特に、側面電極14は、第１電極層14aと第２電極層14bの２層構造としており、露出面13に第１電極層14aを形成し、その後、第１電極層14a上に第２電極層14bを形成して、下層側を第１電極層14a、上層側を第２電極層14bとしている。
【００２１】
側面電極14の上面には、めっき処理によってニッケルめっき被膜15、半田めっき被膜16を形成して、外部電極端子を構成している。なお、半田めっき被膜16の換わりにスズめっき被膜を用いてもよい。
【００２２】
第１電極層14aは、導通性金属粉末と、ガラスフリットと、有機溶剤と、微量の添加物とを混合して形成した液体状の第１電極ペーストをチップ基板10の露出面13に塗布して焼結させることにより形成している。
【００２３】
導通性金属粉末は銅粉末や銀粉末を用いることができ、本実施形態では銅粉末を用いた。ガラスフリットには、PbO、SiO2、Al2O3、B2O3、ZnOなどを用いることができ、本実施形態では、PbOとSiO2の混合物を用いた。
【００２４】
第１電極ペーストにおけるガラスフリットの配合量は、導通性金属粉末との成分比として１０vol％以下としている。これは、従来の側面電極に形成に用いていた電極ペーストと同じである。
【００２５】
この第１電極ペーストをチップ基板10の露出面13に塗布し、窒素雰囲気中で７００〜９００℃で焼成することにより第１電極層14aを形成している。
【００２６】
第１電極層14aは、側面電極14部分の剛性をできるだけ小さくするためにできるだけ薄く形成することが望ましく、本実施形態では焼結による焼付け後の厚みが１０μｍ程度となるようにしている。できればさらに薄い方が望ましい。
【００２７】
第２電極層14bは、導通性金属粉末と、ガラスフリットと、有機溶剤と、微量の添加物とを混合して形成した液体状の第２電極ペーストを第１電極層14a上に塗布して焼結させることにより形成している。
【００２８】
導通性金属粉末は、第１電極ペーストと同一の導通性金属粉末を用い、本実施形態では銅粉末としている。ガラスフリットには、PbO、SiO2、Al2O3、B2O3、ZnOなどを用いることができ、本実施形態では、PbOとSiO2の混合物を用いた。第２電極層14bを多孔質化させるために、ガラスフリットの組成を調整することが望ましい。
【００２９】
第２電極ペーストにおけるガラスフリットの配合量は、導通性金属粉末との成分比として１０〜３０vol％としている。
【００３０】
この第２電極ペーストを第１電極層14a上に塗布し、窒素雰囲気中で４００〜６００℃で焼成することにより多孔質状態とした第２電極層14bを形成することができる。
【００３１】
第２電極層14bは、側面電極14部分が所定の厚みとなるように調整しながら形成すればよく、本実施形態では、焼結による焼付け後の厚みが１００μｍ程度となるようにしている。
【００３２】
このように多孔質化した第２電極層14bを第１電極層14aとめっき被膜のニッケルめっき被膜15の間に設けることによって、第２電極層14bがクッション的に機能して外部接続端子を介してチップ型コンデンサに加わる外力を緩和させることができ、チップ型コンデンサにクラックなどの破損が生じることを抑止できる。
【００３３】
最後に、第２電極ペーストにおけるガラスフリットの配合量を変更した場合の品質特性試験結果を説明する。
【００３４】
ここでは、ガラスフリットの配合量を、導通性金属粉末との成分比として、５vol％、１０vol％、１５vol％、２０vol％、２５vol％、３０vol％、３５vol％、４０vol％とした電極ペーストを生成し、各電極ペーストを用いて第２電極層14bを形成するとともに、同一条件下でニッケルめっき被膜15及び半田めっき被膜16を形成した後、耐湿試験、温度サイクル試験、撓み試験を行った。
【００３５】
耐湿試験では、それぞれ３０個ずつのチップ型コンデンサの電極間抵抗を測定し、１０００ΩＦを下回る個数をカウントした。
【００３６】
温度サイクル試験では、それぞれ５０個ずつのチップ型コンデンサに、−５５℃／１２５℃、１０００サイクルの試験条件での処理を行って不良品の発生率を求めた。
【００３７】
撓み試験では、それぞれ１０個ずつのチップ型コンデンサに５ｍｍのたわみ量を加え、規定量以上の容量低下があったチップ型コンデンサを不良品と判定し、不良品の発生率を求めた。
【００３８】
【表１】
2007073882.tif 000003
【００３９】
表１に示すように、ガラスフリットの配合量を５vol％とすると、耐湿性が十分ではなく、ガラスフリットの配合量を３５vol％以上とすると、長期信頼性及び撓み耐性が十分ではなく、この結果から、第２電極層14bとなる第２電極ペーストにおけるガラスフリットの配合量は１０〜３０vol％が望ましい。
【００４０】
また、表１の結果から、ガラスフリットの配合量が少ないと耐湿性が十分ではないことは明らかであり、かつ、第１電極層14aの下面に位置した内部電極11との導通性との兼ね合いから、第１電極層14aとなる第１電極ペーストにおけるガラスフリットの配合量は５〜１０vol％が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態にかかるチップ型電子部品の縦断面模式図である。
【図２】従来のチップ型電子部品の縦断面模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
10  チップ基板
11  内部電極
12  誘電体
13  露出面
14  側面電極
14a 第１電極層
14b 第２電極層
15  ニッケルめっき被膜
16  半田めっき被膜
【図１】
2007073882.tif 000004
【図２】
2007073882.tif 000005